BIOLOGÍA SUPERIOR

Bloque 1: Estructura celular

Destreza: Describir la acción enzimática en las actividades celulares

LAS REACCIONES CELULARES BÁSICAS

Todas las células llevan a cabo funciones vitales: Crecimiento Reproducción Ingestión de nutrientes Eliminación de desperdicios

Las células obtienen del alimento la energía para cada una de estas funciones básicas.

AUTORREPLICACIÓN

METABOLISMO

Una vez que el alimento sea ingerido, la mayor parte se degrada para producir la energía que necesitan las células. Los procesos que ocurren en las células

son físicos y químicos.

Ejemplo: Conversión de sacarosa en energía

Metabolismo El total de las reacciones que

ocurren en una célula.

Reacciones anabólicas y catabólicas

Las reacciones donde sustancias simples se unen para formar sustancias más complejas se llaman reacciones anabólicas. Síntesis de proteínas

Insulina

Reacciones anabólicas y catabólicas Las reacciones en las cuales sustancias complejas se

degradan para convertirse en sustancias más simples se llaman reacciones catabólicas.

Degradación de almidón

Síntesis por deshidratación Las reacciones anabólicas que comprenden la

remoción de agua se conocen como síntesis por deshidratación: Se forma una molécula al unir sus partes y se

pierde agua durante el proceso.

Hidrólisis Las reacciones catabólicas, en las cuales se

añade agua, se conocen como hidrólisis. Al añadir agua, la molécula grande se

rompe en sus partes.

El control de las reacciones celulares

Reacciones endergónicas y exergónicas Una reacción endergónica es una reacción química

que necesita o utiliza energía. Fotosíntesis.

Una reacción que libera energía se conoce como una reacción exergónica. Respiración celular.

Energía de activación Muchas reacciones exergónicas

necesitan calor (energía) para comenzar. Ej.: Combustión de madera.

Esta energía se conoce como energía de activación. La cantidad de energía de

activación es, generalmente, mucho menor que la energía que libera la reacción.

¿Las células realizan reacciones exergónicas?

¿Cómo lo hacen sin sufrir daños?

Catalizadores Las células poseen compuestos químicos que

controlan las reacciones que ocurren en su interior.

La sustancia que controla la velocidad a la que ocurre una reacción química sin que la célula sufra daño alguno ni se destruya se conoce como un catalizador.

Las enzimas son proteínas* que actúan como catalizadores biológicos.

*no todos las enzimas son proteínas (excepción ribozimas: ARN catalítico)

• Catalizadores biológicos. Proteínas de forma globular (casi todas a excepción de las ribozimas)

• Específicas para un substrato particular

•Aceleran reacciones específicas químicas

• Actúan en disolución acuosa, a pH y temp. Óptimos

• Son las unidades funcionales del metabolismo celular

Enzimas

Enzimas Hacen posibles las

reacciones, disminuyendo la cantidad de energía de activación que se necesita.

Controlan la velocidad a la que ocurre la reacción.

Permiten que las reacciones ocurran a unas temperaturas que no hagan daño al organismo.

Enzimas y sustratos La sustancia sobre la cual actúa una enzima se conoce

como sustrato. El sustrato se convierte en uno o más productos nuevos.

Las enzimas son reutilizables y cada una puede catalizar de 100 a 30,000,000 de reacciones /min.

Pero, una enzima particular actúa solo sobre un sustrato específico. Cada enzima particular puede controlar solo un tipo de reacción.

Enzimas y coenzimas Una enzima recibe el nombre del sustrato sobre el cual

actúa. A una parte del nombre del sustrato se le añade el

sufijo –asa. ¿Cuál será el sustrato de una proteasa?

En algunas reacciones, pequeñas moléculas, llamadas coenzimas, se unen a las enzimas para controlar las reacciones. Las coenzimas no son proteínas y no sufren

cambios durante las reacciones. Algunas vitaminas son coenzimas. B1, B2, B6, K. Una reacción no ocurrirá si la coenzima no está

presente.

PROPIEDADES DE LAS ENZIMAS

Las propiedades de las enzimas derivan del hecho de ser proteínas.

Cambios en la conformación suelen ir asociados en cambios en la actividad catalítica.

Los factores que influyen de manera más directa sobre la actividad de un enzima son: pH Temperatura Concentración de sustrato Cofactores inhibidores